Modelo MAS-SOC : integrando ambientes e organizações para simulações baseadas em sistemas multiagentes situados

Abstract

Este trabalho encontra-se situado na área de Inteligência Artificial, mais especificamente na modelagem de Sistemas Multiagentes destinados à simulação social. A área de pesquisa de simulação social baseada em agentes é uma área recente e bastante promissora. Por tratar de problemas extremamente complexos, existe a necessidade de criar modelos e abstrações para possibilitar sua realização. Dando continuidade a trabalhos anteriores, esta tese pretende consolidar uma nova versão do modelo MAS-SOC, destinado à definição de simulações sociais baseada em Sistemas Multiagentes Situados, com organizações que funcionam em ambientes determinados (organizações situadas). É proposta uma abordagem integrada, que conecta de maneira forte as entidades agentes, organizações e ambiente, sendo os agentes, o ambiente e as estruturas da organização tratadas como entidades de primeira ordem. A definição do ambiente é feita através da linguagem ELMS, estendida com uma infraestrutura normativa. Esta infraestrutura normativa é composta basicamente por objetos normativos e espaços normativos que permitem a distribuição espacial da informação normativa no ambiente, possibilitando a contextualização das normas que os agentes devem seguir em um escopo espacial determinado. A contextualização das normas facilita a sua operacionalização e a verificação de conformidade, reduzindo também a possibilidade de interpretações errôneas das normas. Com isso, a infraestrutura normativa conecta ambiente físico à estrutura da organização do sistema multiagente. Além disso, o modelo proposto usa um esquema mínimo de definição das organizações para armazenar informações e restrições que o projetista da simulação prefira representar desta forma. Esta maneira integrada de modelar os sistemas multiagentes, associando a organização ao espaço em que a organização deve funcionar, pode facilitar a modelagem de grandes sistemas, pois o conceito de espaço normativo permite que a modelagem seja feita através da partição do ambiente físico em módulos onde as atividades da organização situada são realizadas. Assim, o modelo trata de forma bastante prática o uso das normas organizacionais que podem ser representadas através de objetos normativos. Esta forma de representação possibilita aos agentes decidirem sobre a aderência as normas, já que estas não estão embutidas no mecanismo de raciocínio dos agentes. Além disso, a forma contextualizada das normas facilita raciocínio sobre elas e possibilita a aderência a normas previamente desconhecidas pelos agentes.

This work is situated in the research area of Artificial Intelligence, specifically the modelling of Multi-agent systems for social simulation. The research area of agent based social simulation is a recent and interesting area. In order to handle with its very complex problems, it requires the development of models and abstractions to make possible its realisation. Continuing previous works, this thesis aims to consolidate extensions to the MAS-SOC model, in order to turn it into a suitable model for the social simulation based on situated multi-agent systems with organizations that operate in determined environments (situated organisations). It is proposed an integrated approach in which multiagent entities such as agents, organisations and environments are strongly connected to each other, and the environment and the organisational structures being treated as first order entities. The definition of the environment is made with the use of the ELMS language, which have been extended with a normative infrastructure. The normative infrastructure is composed essentially by normative objects and normative places, which are means for the spatial distribution of the normative information over the environment, allowing the contextualisation of the norms in a bounded spatial scope. The norms being bounded in a specific spatial scope facilitates its operationalisation and conformity checks, also reducing the possibilities of norms misinterpretations. Thus, the normative infrastructure connects the physical environment to the organisational structures of the multiagent system. The thesis proposes that this integrated approach to model multi-agent systems may ease the modelling of large scale systems, since it allows the partition of the environment in a modular way, facilitating the operationalisation and verification of the adequacy of the structure of an organisation to the physical space where it is located, and also reducing the possibility of the misinterpretations of norms by the agents, through the contextualisation of norms. Also, the proposed scheme uses a minimal structure for the definition of the organisations in order to store information that the simulation designer prefers to represent in such way. Further, the proposed approach allows a very practical way to use of norms in a physical environment, by allowing the agents to reason about following a norm abiding behaviour or not, since the norms are not hard-wired in their reasoning mechanisms, and its contextualized form facilitates that agents reason about adhering to norms that were previously unknown to them.